МИНИСТЕРСТВО УГОЛЬНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ СССР

Нормы технологического проектирования угольных и сланцевых шахт

Раздел "Способы вскрытия и подготовки

(гахтных полей, порядок их отработки и системы разработки"

Москва 1981

’.МИНИСТЕРСТВО УГОЛЬНОЙ ПРОМЬШЕГОЮСТИ СССР

НОРМЫ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ УГОЛЬНЫХ И СЛАНЦЕВЫХ ШАХТ

Раздел "Способы вскрытия и подготовки шахтных полей,порядок их отработки и системы разработки"

ВЧТП 22.81 ’динутлепром СССР

Утверждены Минугле-п^чом С0С° протоколом от

"04" августа 1981 г•

М о о v в а - 1981 г

-10 -

В соответствующих горногеологических условиях применять, при надлежащем технико-экономическом обосновании, облегченные конструкции крепей,использующие несущую способность окружающего массива.

5.5.    При отсутствии типовых проектов параметры сечений горных выработок и конструкций крепей принимать по СНиП П-94 "Подземные горные выработки" с учетом требований Правил безопасности.

5.6.    При проектировании строительства, реконструкции шахт и подготовки горизонтов принимать минимально необходимое количество типоразмеров сечений и сопряжений горных выработок, камер и др.объектов.

5.7.    Сечения выемочных выработок принимать по условиям транспорта, проветривания с запасом, обеспечивающим возможность ведения безнишевой выемки угля и безремонтного поддержания выработок в течение всего срока их службы.

5.8.    Способ охраны и поддержания, а также выбор места расположения подготовительных выработок принимать в соответствии

с "Указаниями по рациональному расположению, охране и поддержанию горных выработок на угольных шахтах СССР".

Ориентироваться на беспеликовые способы охраны подготовь-тельных выработок и безремонтное их поддержание в течение вег го срока службы, для чего предусматривать:

-    расположение горных выработок в толще пород и пластов, исключающее влияние остаточного опорного давления;

-    проведение выработок,имеющих большой срок службы,полевыми;

-    в необходимых случаях опеоежающую разгрузку массива от повышенного горного давления разгрузочной лавой /полосой/;

-    применение типов и конструкций крепей,обеспечивающих безремонтное поддержание горных выработок;

-    размеры поперечных сечений горных выработок,обеспечивающие безнишевую выемку угля или частичную ликвидацию ниш;

-    применение йизико- механического укрепления массивов пород и угля, даешёящих горные гыработк«;

- IX -

- применение исскуственннх ограждений на бетонных и ангидритовых полос,а также цементации и тампонажа закрепного пространства.

5.9.    Размеры предохранительных целиков у этажных и групповых штреков в случае необходимости их оставления принимать в зависимости от размера зоны опорного давления,срока службы штреков и с учетом практических данных по соседним шахтам,разрабатывающим аналогичные пласты.

При этом размеры целиков должны быть такими,чтобы обеспечивались безремонтное поддержание выработок и в последующем возможность выемки этих целиков.

5.10.    При разработке тонких крутопадающих пластов очистную Еыемку,как правило, предусматривать без оставления целиков угля,применяя специальные мероприятия по охране выработок,находящихся в зоне влияния очистных работ.

5.11.    Размеры предохранительных целиков у наклонных выработок , если проектом не предусмотретг%1роприятия по охране, принимать в соответствии с "Указаниями по рациональному расположению, охране и поддержанию горных выработок на угольных шахтах СССР".

5.12.    При горизонтальном залегании пластов размеры целиков между параллельными выработками принимать:

для Подмосковного бассейна - не менее 60 м.

дляПрибалтийского бассейна - не менее 80 м.

6.0. Системы разработга.

6.1.    Выбор системы разработки производить с учетом природных условий залегания пластов,их газоносности,склонности углей к самовозгоранию,опасности по выбросам угля и газа,прорывам глин,горным ударам, применения средств механизации и автоматизации при наименьших потерях угля и наибольшей экономичности

и безопасности процессов угледобычи.

6.2.    Параметры систем разработки и технологию очистных работ принимать в соответствии с "Прогрессивными технологичев-кими схемами разработки пластов на угольных шахтах",утвержденными Минуглепромом СССР.

6.3.    В зависимости от горногеологических условий принимать:

-12 -

6.3.1.    На пластах пологого и наклонного падения:

6.5.1.1.    Для пластов мощностью до 3,5 м,а при соответствующей механизации - до 5,0 м;

-    при панельной подготовке - длинные столбы по простиранию;

-    при погоризонтной подготовке -длинные столбы по восстанию или на необводненных пластах - по падению ; выемку по восстанию пластов мощностью более 1,5 м принимать по рекомендациям бассейновых НИИ.

При разлаботке тонких и средней мощности пластов применять системы разработки без оставления цеЛиков угля ис повторным использованием выемочных штреков с охраной их искусственными жесткими полосами из ангидрита, бетонных плит и других материалов.

При мощности пласта свыше 2,5 м с трудноуправляемыми кровлями и пучащими почвами применять проведение выемочных выработок вприсечку к выработанному пространству.

6.3.1.2.    Для пластов мощностью более 3,5 и - наклонные слои с выемкой угля в каждом слое длинными столбами.

Толщина слоев при технологии выемки с индивидуальными крепями должна выбираться,как правило, в предедах 2,2-2,7 м,а при применении механизированных крепей до 3,5 м.

При практически не слеживающихся обрушенных породах кровли, применять групповую подготовку и одновременную выемку слоев в пласте с использованием гибкого металлического перекрытия.

Самостоятельную подготовку и последовательную выемку каждого слоя применять при породах непосредственной кровли пласта, склонных к быстрому уплотнению и слеживанию.

6.3.1.3.    Для пластов мощностью более 7м- комбинированную систему разработки в разных вариантах с применением гибкого перекрытия.

6.3.1.4.    В сложных горчогеологических условиях залегания мощных пологих и наклонных пластов применять систему разработки с выпуском угля подкровельной и межслоевой толщи.

6.3.1.5.    Для условий, в которых применение систем разработки длинными столбами невозможно или экономически не оправдывается,- комбинированную или сплошную оистему разработки. Сплошную систему разработки с проведением штреков вслед за

- 13-

ла^гоЙ принимать для тонких пластов с углами падения до 15° на глубоких горизонтах и при пучащих вмещающих породах.

6.3.2.    Системы разработки    пластов,опасных по вне

запным выбросам угля и газа .принимать на основании "Технологических схем подготовительных и очистных работ на угольных пластах,склонных к внезапным выбросам .угля я газа" в соответствии с требованиями "Инструкции по безопасному ведению горных работ на.пластах, склонных к внезапным выбросам угля,породн и газа".

6.3.3.    На пластах крутонаклонного и крутого падения:

6.3.3.1.    При мощности до 1,5 м - длинные столбы по простиранию в варианте"лава-этаж". с откаткой грузов и выводом исходящей струи на передние промежуточные квершлаги.

Для Центрального района Донбасса допускается применение комбинированной системы разработки с откаткой грузов на передние и выводом исходящей струи на задние промежуточные кветшлаги а для одиночных несамовозгорающихся пластов - сплошной системы разработки.

При мощности пластов от 0,7 до 3,5 м - полосы по падению с различного рода щитовыми агрегатами.

6.3.3.2.    Для пласта мощностью более 3,5 м - длинные столбы с выемкой по падению и секционные или бессекционнне шиты,а также комбинированную систему разработки в разных вариантах

и гибкие перекрытия.

6.3.3.3.    При разработке мощных шветов ориентироваться на применение следующих систем разработки:

При работе с обрушением:

-    на пластах с мощность» свыше 5,0 м с угламипядения от 25 до 65° - систему разработки наклонными слоями с обрусением под гибким перекрытием;

-    на пластах мощностью до 8,0 м с угла’«и падения более 55° при выдержанно**. их залегании - агтовую систему разработки о бессекиион’п-гл! щитами при мощности пласта 2,5-5 м и секционными при мощности ч,5-8,0 м.

'пи работе с закладной выработанного

-    дл" пластов ••ощкостью белое 3,5 v с мп^т'а?*н падения более 75°, не склоктс: : самовоз.горанлю, с п*’ ie -гян^гл”^г ~ ял eraser и

* 14 -

устойчивы*.® боковыми породами - систему разработки полосами по восстанию с анкерованием коовли, а для пластов мощностью более 12,0м с углами падения более 50°- горизонтальными слоям* в восходящем порядке,а при упрочненной закладке -горизонтальны-м-' слоями в нисходящем порядке;

-    для ненарушенных пластов мощностью от 4,0 до 6* 5 м с углами падения более 55° при применении индивидуальных крепей -поперечпэнаклоннне слои в восходящем порядке;

-    для пластов нарушенных,со слабши углями, а также опасных по гордым ударам или внезапным выбросам - наклонные слои

с выемкой их длинными столбами по простипанию или полосами по падению с отработкой их в нисходящем порядке;

-    для пластов мощностью более 3,5 м,склонных к самовозгоранию, в условиях, когда невозможно применение перечисленных выше систем, - слоевые системы разработки.

6.4. Как правило, выемку угля принимать длинными очистнв-ми забоями /лавами/.

Применение системы разработки с короткими очистньпи забоями допускается при отработке выемочных полей с неправильными контурами, погашении целиков угля,а также на участках с большой тектонической нарушенностью и сложной гипсометрией,когда отработка пласта другими системами экономически невыгодна.

Длины лав и скорости их подвигачия принимать в соответствии с "Прогрессивней технологическими схемам* разработки пластов на угольных шахтах" и рекомендациями бассейнового НИИ.

В качестве основного способа управления кровлей при всех системах разработки на пластах пологого падения применять полное обрушение пород кровли,а на пластах наклонного ,крутонаклонного и крутого падения - полное обрушение,плавное опускание, частичную или полную закладку.

Управление кровлей полной или частичной закладкой выработанного пространства применять также в случаях,когда это необходимо для безопасного ведения горных работ,охраны поверхности или по эконорлическим соображениям.

-16 -

Прж разработке мощных наклонных, кругонаклонных и крутых пластов, а также тонкжх крутонаклонных и крутых пластов,опасных по внезапным выбросам,с трудноуправляемым кровлями,сползающе* почвой ж самовозгорающимися углями,принимать системы раэработкж с полной закладкой выработанного пространства.

Для повышения эффективности работы очистных забоев на пластах с трудноуправляемыми кровлями предусматривать разупрочнение пород.основной кровли - передовое торпеджрованне или гждрообработку.

Dpi неустойчивых кровлях предусматривать упрочнение пород непосредственной кровли - нагнетание составов,химическое аяке-роваяие или их комбинации.

Раздел норм технологического проектирования угольных шахт "Способы вскрытия и подготовки шахтных полей, порядок их отработки и системы разработки",разработан институтами "Центрогипрошахт" и "Ростовгипрошахт" с учетом замечаний и предложений проектных институтов В.О.^иСоюзшахтопроекг"

ИГД им.А.А.Скочинского и Управления экспертизы проектов и смет '.{инуглепоома СССР в соответствии с"Основннми направлениями технического развития угольной промышленности СССР на I98I-I985 г.г. и до 1990 г." прогрессивными технологическими схемами ведения очистных и подготовительных работ".

С вводом в действие настоящих ВНТП утрачивает силу раздел 4,00 "Основных направлений и норм технологического проектирования угольных шахт, разрезов и обогатительных Фабрик". /1973г./.

- з -

Министерство угольной ! Нормы технологического ? ВНТП 22-81 промышленности СССР /Минуг*епром СССР/

1.0. Общие положения

I.I. Выбор способа вскрытия,подготовки шахтного поля и планировки горных работ обосновывать технико-экономическим сравнением вариантов с применением экономико-математических методов и ЭВМ или ссылками на исследования, выполненные для аналогичных условий.

Принятые технические решения должны обеспечить:

-    высокую концентрацию горных работ с наибольшими реально достижимыми в данных горно-геологических условиях нагрузками на горизонт, пласт наклонную выработку и очистной забой;

-минимально необходимый объем прохсдимых и поддерживаемых выработок;

-    обеспечение своевременной подготовки выбывающей линии очистных забоев;

-    как правило, бесступенчатый транспорт грузов и прямоточное проветривание;

-    строительство шахты в минимальные сроки;

-    надежную и устойчивую работу шахты в течение не менее 10-15 лет с минимальными объемами капитальных работ, выполняемыми в этот период;

-    постоянство качества товарной продукции.

2.0.Способы вскрытия

2.1. Проектирование способов вскрытия и подготовки должно осуществляться с учетом требований организации строительства и обеспечивать ьвод шахты в эксплуатацию в нормативные сроки.

Внесены Всесоюзным научно-!Утверждены Мин- ! Срок введения в исследовательским и проек'Муглепгомотл СССР ! действие ннм институтом угольной !протоколом ОТ 1 01 ноября 1981г. промышленности Иентрогип-!04.08.^а1    !

тэошахт^     1    !

- 4 -

2,2. В качестве основных способов вскрытия принимать:

2.2.1.    Для пологопадающих и наклонных пластов: вертикальными стволами и капитальными квершлагами, наклонными стволами, наклонным главным и вертикальными вспомогательными стволами я капитальными квершлагами.

Для пологопадающих пластов рассматривать целесообразность вскрытия шахтных полей с разделением горизонтов по технологическим функциям и выдачей всех запасов с одного /основного/ горизонта..

' \

2.2.2,    Для крутонаклонных и крутых пластов - вертикальными стволами с этажнили квершлагами.

Пги вскрытии свит крутопадающих пластов закладку стволов предусматривать,как правило, в лежачем боку свиты.

*.2.3. 3 районах горного рельефа поверхности вне зависимости от угла падени» пластов предусматривать вскрытие пластов штольнями или штольнями в сочетании со слепыми вертикальными стволами.

2,2.4. Кроме перечисленных основных схем вскрытия в каждом конкретном случае должны рассматриваться новые научнообоснованные технические решения по вскрытию шахтных полей. Выбор должен осуществляться на основе технико-экономического сравнения вариантов.

2.3. С целью ускорения строительства в проектах рассматривать целесообразность ппохождения дополнительных стволов или скважин большого диаметра, позволяющих расширить йронт горнопроходческих работ.

Ври наличии отнесенных площадок Фланговых стволов рассматривать и обосновывать технико-экономически*.»! расчетами целесообразность размещения на этих площадках дополнительного ствола пли скважины,оборудованных подъемами, для обеспечения запасного выхода до сбойки с центральными стволами.

3.0 Способы полготовки

3.1.    2 зависимости от уорногеологических условий предусматривать следующие ссчо^ме способы подготовки шахтных полей:

3.1.1.    Для пологих пластов с углями паления до 10° - пого-пизонтны* способ подготовки с о^,тч<о^,»*к''в лавами, подвигаемыми

- .5-

по восстанию /падению/.

вменение в этих условиях панельного способа подготовки с отработкой лавами, подвигаемыми по простиранию, должно быть обосновано пюоектом.

З.Г.2. ;!ля пологих постов с угла?ш падения более 10°,а такте дл« наклонных пластов с углями падения 18-35° - панель-нт-* способ подготовки с отработкой лавами, подвигаемыми по прост ига пию.

3.1.2.    Дд^а коутонаклонцчх к крутых пластов - этажный способ подготовки.

2.1.4.    Ддя ’«ошчмх и самовозгорающихся пластов - потевую

ПОДГОТОВКУ.

8.1.5.    Для крутых пластов Цеятюадьного района Донбасса и Ппокопьевско-Кксадевского месторождения Кузбасса подготовку принимать этакие с групповыми штреками,про?одимыми с главного этажного квершлага на транспортном и вентиляционном горизонтах, и промежуточными или боковыми квершлагами. Расстояние между про мелсут очными квершлагами принимать ЗС0-450 м, a между блоковыми кветдагамд - 400-300 м.

2.2.    При пологом и -гармонном падении разработку пластов предусматривать, как правило, в бремсбеоговнх полях,разработку уклонам* предусматривать только для последнего горизонта.

При разработка пластов на больших глубинах,с высокой газоносностью или высокими температурами боковых повод предусматривать восходящее проветривание уклонных поле**.

3.8. При проектировании строительства, реконструкции и подготовки горизонтов щхт,разрабатывающих пласт!? клутоняклон-ного и крутого падения, при расчетном сроке службы этажа ко 10 лет предусматривать проходку и алмиповку всех или некоторых стволов сразу на два горизонта с зумпфом, технологическим отходом и- оборудованием водоотлива на никнем горизонте. При этом следует рассматривать также целесообразность подготовки нового горизонта,расположенного на этаж ниже проектируемого, для защиты внблосоопасных пластов путем их подработки.

При расчетном слоне службы этажа более 1C лет целесообразность проходки и агмировки стволов на два иля до конечного го-

- 6 -

ризонта определять проектом.

3.4.    При погоризонтном способе подготовки с выемкой столбов по падению или восбтанню наклонную высоту между горизонтами /длину выемочных столбов/ принимать 800-1000 м для мощных пластов и 1000-1500 м для пластов тонких и средней мощности.

При панельной подготовке длину панели по падению принимать в пределах 1000-1500 м.

При этажной подготовке наклонную длину этажа при углах падения от 35 до 55° принимать в пределах 300-400 м,пря больших углах падения - в зависимости от вертикальной высоты этажа. Вертикальную высоту этажа для крутых пластов принимать 100-120 м.

При крутонаклонном и крутом залегании пластов проводить технико-экономическое сравнение вариантов одноэтажной отработки или с разбивкой на подэтажи при вертикальной высоте этажа не менее 200-250 м.

3.5.    Размеон блока, панели и выемочного поля по простиранию определять исходя из необходимости разделения крыла шахтного поля и крыла этажа на целое число блога)в, панелей или выемочных полей, а также с учетом крупных геологических нарушений.

При панельной подготовке размер двукрылой панели по простиранию принимать 2,5-3,0 км, а в сложных горногеологических условиях /наличие тектонических нарушений пластов,ориентированных вкрест простирания, слабые боковые породы и пучащая почва/ размер двукрылой панели допускается принимать 1,5-2,Окм.

3.6.    Количество одновременно разрабатываемых блоков, количество панелей в них и порядок их отработки определять проектом.

4.0. Порядок отработки пластов.

4.1.    Порядок отработки,как правило,принимать:

4.1.1.    При этажном способе подготовке шахтных полэй - прямой от главных стволов к границам поля с откаткой грузов на передние промежуточные квершлаги,пройденные с этажных полевых групповых штреков;

4.1.2.    При панельном способе подготовки пластов или пого-ризонтной подготовке их-прямой порядок отработки бремсберговнх

7-

полей /от ствола к гоаниуам поля/ и обратный порядок отработки уклонных полей /от границ поля к стволам/;

4.1.3.    При панельном способе подготовки горизонтально-за-легающих и весьма пологих пластов - комбинированный порядок отработки шахтного поля : отработку выемочных столбов одного крыла панели производить от стволов к границам шахтного поля, а отработку другого крыла в обратном направлении - от границ участка в направлении к стволам.

4.1.4.    В пределах панели принимать,как правило, обратный порядок отработки.

4.1.5.    Пли высокой водообильности и опасности прорыва волк в очистной забой из вышележащих пластов принимать первоочередную отработку уклонного поля и в этом случае отрабатывать уклонное поле прямым порядком, а бремсберговое - обратным. Другой порядок отработки обосновывать проектом.

4.2. Внемку отдельных пластов свиты увязывать в пространстве и во времени ,применяя восходящий, нисходящий и смешанный порядок выемки пластов в зависимости от конкретных условий.

Как правило, должен применяться нисходящий порядок отработки пластов. Восходящий и смешанный порядок применять при первоочередной отработке защитных пластов, а также если это приводит к рациональному перераспределению между пластами га-зовыделения и горного давления.

Порядок отработки пластов должен обеспечить максимальное использование защитного действия горных работ и проведение подготовительных и очистных выработок вне зоны опор^ттого давления от смежных разрабатываемых пластов.

4.2,1. Целесообразность разработки нескольких пластов одновременно или посчедователыю группами решать методом техникоэкономического сравнения зариантов при определении производственной мощности шахты.

Пои пологом и накяонном залегании пластов ориентироваться, как правило, на од'-^орремеичую разработку не более 2-4 пластов, при крутом залегании - не более 35-50^ рабочих пластов.

- a -

4.2.2.    При группировании и установлении порядка отработки пластов учитывать:

-    наличие пластов, опасных и угрожаемых по внезапным выбросам угля и газа и горным ударам,и необходимость предварительной выемки защитных пластов в соответствии с действуюцими инструкциями;

-    наличие пластов с высокой газоносностью,котоше могут быть дегазированы работами смежных пластов;

-    наличие сближенных пластов в свите;

-    необходимость осушения боковых пород вышележащего пласта.

Сближенные пласты в группах должны разрабатываться зависимо друг от друга с определенным интервалом во времени и пространстве, определяемым нормальными условиями поддержания очистных и подготовительных выработок при надтоботке и подработке пластов.

Оставление в выработанном пространстве целиков,не разрушаемых горным давлением,не допускается.

4.2.3.    При проектировании разработки пластов, склонных к внезапна выбросам угля, породы и газа руководствоваться "Инструкцией по безопасному ведению горных работ на пластах, склонных к внезапным выбросам, угля .породы и газа".

При разработке свиты выбросоопасных пластов с использованием защитного действия предварительной разгрузки массива горными работами предусматривать варианты опережающей отработки защитных пластов, залегающих в кровле и в почве. Размеры за№-щеяных зон определять в соответствии с разделом 3 "Инструкции по безопасному ведению горных работ на пластах,склонных к внезапным выбросам угля,породы и газа".

4.2.4.    Разработку сгруппированных пологих,наклонных,круто-наклонных и крутых пластов производить,как правило, в нисходящем порядке.

4.2.5.    Восходящий порядок отработки пластов в группах принимать в каждом конкретном случае по рекомендациям ВНИМИ с учетом угла падения,мощности,вида закладки и др.факторов.

Последовательность отработки групп и одиночных пластов не

9

регламентируется, если исключено вредное влияние подработки на смежные пласты.

4.2.6. Группирование сближенных пологих и наклонных пластов при помощи промежуточных гезенков или квершлагов должно применяться при расстоянии между пластами по ношали до 40 м.

При большем междупластни вопрос о совместной отработке пластов решать на основе технико-экономического анализа.

4.2.7. Групповые выработки располагать,как правило, в лежачем боку группы пластов, проводя их по пласту или боковым породам. В тех случаях,когда целесообразна отработка на групповую выработку двух групп пластов, допускается располагать эту выработку между группами,но при этом должна быть исключена возможность ее подработки или обеспечена ее надежная охрана.

5. Проведение и поддержание горных выработок.

5.1.    Как правило, предусматривать проведение подготовительных выработок механизированным способом с раздельная выемкой и выдачей угля и породы.

Совместную выемку и выдачу угля и породы обосновывав проектом.

5.2.    Проектом должны быть разработаны мероприятия,подтвержденные технико-экономическими расчетами, для полного или частичного оставления в шахте породы от проведения и ремонта подготовительных выработок*

5.3.    В условиях сложного залегания пластов подготовительные выработки должны опережать очистные работы на величину, определяемую условиями эксплуатации, разведки и обеспечения нормальной работы на период, определяемый проектом.

В условиях Подмосковного бассейна и ему аналогичных проведение подготовительных выработок должно опережать очистные работы на период, необходимый длч осушения подготовленного к отработке столба.

5.4.    Форму и размеры сечений,а также конструкции крепей принимать по типовым сечениям горных выработок с учетом конкретных горногеологических условий и опыта работы действующих шахт.